Гидрогеологическое моделирование

Концептуальная модель объединяет в себе и обобщает всю значимую для решения данной гидрогеологической проблемы информацию. Концептуальная модель является ключевым инструментом для понимания и анализа гидрогеологических условий на определенной территории. Наши специалисты проведут детальное изучение геологического строения, гидрогеологических условий и характеристик гидрогеологических подразделений. Мы соберем и проанализируем все доступные данные, включая материалы геофизических, геологических, гидрологических, гидрогеологических, геоморфологических, гидрохимических, геокриологических, климатических и иных исследований. В результате анализа данных будет выбрана, охарактеризована и систематизирована в форме ГИС-проекта и базы данных вся значимая для решения данной проблемы информация. Модель будет служить основой для дальнейших гидрогеологических исследований, планирования и принятия решений в области управления подземными водами. 

Наземные геофизические исследования мы применяем для изучения гидрогеологических условий и оценки ресурсов подземных вод. Они позволяют выделить наиболее благоприятные участки для бурения скважин, получить информацию об условиях залегания гидрогеологических подразделений (глубина, мощность, площадное распространение), их проницаемости и насыщенности водой, а также о других геологических параметрах, которые влияют на возможность использования подземных водных ресурсов. Применяются методы электротомографии, вертикальных электрических зондирований (ВЭЗ), сейсморазведки, георадиолокационного зондирования (геолокатор) и другие. Мы подбираем необходимый и достаточный комплекс методов в зависимости от поставленной задачи и геолого-гидрогеологических условий участка работ.

Мы не создаём модели, чтобы создавать модели. Мы моделируем, чтобы помочь клиентам в принятии решений, связанных с подземными водами. Мы знаем, что модель это не хрустальный шар, который показывает будущее. Мы знаем, что любая гидрогеологическая модель всегда неправильная и не вводим клиента в заблуждение рассказами о том, что всё будет так, как получилось на модели. Для нас модель — это инструмент, который позволяет лучше понять гидрогеологические условия, и прогнозировать возможные варианты поведения гидрогеологической системы под влиянием тех или иных факторов.

Для моделирования геофильтрации мы предпочитаем использовать программный код Modflow 6, а в качестве пре- и постпроцессоров к нему командную строку, FloPy или ModelMuse. Тем не менее по желанию клиента мы можем решать задачу в любом из известных программных продуктов: Processing Modflow 8/X, Groundwater Vistas, Aquaveo GMS, VisualModflow Flex/Classic, FeFlow и других.

Мы предлагаем услуги численного моделирования миграции подземных вод и загрязнений. Численное моделирование является одним из немногих инструментов, позволяющих исследовать и прогнозировать распространение загрязнения в подземных водах и его влияние на окружающую среду.

Наши специалисты применяют в работе современные подходы к моделированию тепло-массопереноса, такие как метод конечных элементов или конечных разностей, позволяющие помочь в решении конкретной проблемы. Мы учитываем различные геологические, гидрогеологические, геокриологические и геохимические параметры, а также физические процессы, влияющие на миграцию загрязнения в подземных водах.

Калибрация и адаптация является наиболее трудозатратным этапом процесса разработки модели. Адаптация модели подразумевает определение таких наборов параметров (а калибрация — некоторого уникального набора), которые обеспечивают удовлетворительное соответствие модельных наблюдений фактическим измерениям. Для калибрации и адаптации мы применяем подход простой структуры-сложной параметризации моделей, используя такие техники регуляризации как сингулярное разложение и регуляризация по Тихонову. Мы практикуем осознанный подход к адаптации моделей, обязательно выполняем анализ чувствительности и выжимаем максимум информации из имеющихся полевых и исторических данных. 

Мы знаем, что адаптация модели — наиболее трудозатратный этап разработки численной модели, и умеем эффективно использовать современные технологии, применяя инструменты полуавтоматической адаптации и параллельных вычислений для оптимизации этого процесса.

У нас никогда не бывает достаточно данных, для того, чтобы наш прогноз позволил получить единственное правильное решение. Исходные данные для создания моделей всегда содержат ошибки и Байесовы методы говорят нам о том, что если исходные данные содержат неопределенность, что и прогноз всегда будет содержать неопределенность. Мы умеем учитывать неопределенности в своих прогнозах. Мы даём вероятностную оценку своих прогнозов и помогаем нашим клиентам успешно анализировать риски, связанные с подземными водами, и разрабатывать стратегии по их минимизации.